158
Mari BIAS 3
disebut dispolarisator. Adanya bahan dispolarisator pada batu baterai, menyebabkan arus listrik yang mengalir lebih lama. Setiap
batu baterai menghasilkan tegangan 1,5 volt. Elemen kering batu baterai banyak dijual di toko karena memiliki keunggulan antara lain
tahan lama awet, praktis karena bentuk sesuai kebutuhan, dan tidak membasahi peralatan karena elektrolitnya berupa pasta
kering.
3. Akumulator
Akumulator sering disebut aki. Elektrode akumulator baik anode dan katode terbuat dari timbal Cu berpori. Bagian utama
akumulator, yaitu a. kutup positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO
2
, b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb,
c . larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H
2
SO
4
dengan kepekatan 30.
Lempeng timbal dioksida dan timbal murni disusun saling bersisipan akan membentuk satu pasang sel akumulator yang saling
berdekatan dan dipisahkan oleh bahan penyekat berupa isolator. Beda potensial yang dihasilkan setiap satu sel akumulator 2 volt.
Dalam kehidupan sehari-hari, ada akumulator 12 volt yang diguna- kan untuk menghidupkan starter mobil atau untuk menghidupkan
lampu sein depan dan belakang mobil. Akumulator 12 volt tersusun dari 6 pasang sel akumulator yang disusun seri. Kemampuan
akumulator dalam mengalirkan arus listrik disebut kapasitas aku- mulator yang dinyatakan dengan satuan Ampere Hour AH.
Kapasitas akumulator 50 AH artinya akumulator mampu mengalir- kan arus listrik 1 ampere yang dapat bertahan selama 50 jam tanpa
pengisian kembali.
a. Proses Pengosongan Akumulator
Pada saat akumulator digunakan, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi listrik dan terjadi perubahan anode, katode dan
elektrolitnya. Pada anode terjadi perubahan yaitu timbal dioksida PbO
2
menjadi timbal sulfat PbSO
4
. Perubahan yang terjadi pada katode adalah timbal murni Pb menjadi timbal sulfat PbSO
4
. Adapun pada larutan elektrolit terjadi perubahan, yaitu asam sulfat
pekat menjadi encer, karena pada pengosongan akumulator ter- bentuk air H
2
O. Susunan akumulator adalah sebagai berikut. a. Kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbO
2
. b. Kutub negatif katode terbuat dari timbal murni Pb.
c . Larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H
2
SO
4
dengan kepekatan 30.
S Gambar 9.5 Susunan satu
sel akumulator timbal
dioksida pelat
timbal larutan asam
sulfat encer
Di unduh dari : Bukupaket.com
Sumber Arus Listrik
159
Ketika akumulator digunakan, terjadi reaksi antara larutan elektrolit dengan timbal dioksida dan timbal murni sehingga meng-
hasilkan elektron dan air. Reaksi kimia pada akumulator yang diko- songkan adalah sebagai berikut.
· Pada elektrolit : H
2
SO
4
→
2H
+
+ SO
4 2–
· Pada anode: PbO
2
+ 2H
+
+ 2e + H
2
SO
4
→
PbSO
4
+2H
2
O · Pada katode : Pb + SO
4 2–
→
PbSO
4
Pada saat akumulator digunakan, baik anode maupun katode perlahan-lahan akan berubah menjadi timbal sulfat PbSO
4
. Jika hal itu terjadi, maka kedua kutubnya memiliki potensial sama dan arus
listrik berhenti mengalir. Terbentuknya air pada reaksi kimia menye- babkan kepekatan asam sulfat berkurang, sehingga mengurangi
massa jenisnya. Keadaan ini dikatakan akumulator kosong habis.
b. Proses Pengisian Akumulator
Akumulator termasuk elemen sekunder, sehingga setelah ha- bis dapat diisi kembali. Pengisian akumulator sering disebut penye-
truman akumulator. Pada saat penyetruman akumulator terjadi perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Perubahan yang terjadi
pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO
4
berubah menjadi timbal dioksida PbO
2
. Perubahan pada anode, yaitu timbal sulfat PbSO
4
berubah menjadi timbal murni Pb. Kepekatan asam sulfat akan ber- ubah dari encer menjadi pekat, karena ketika akumulator disetrum
terjadi penguapan air. Bagaimanakah cara menyetrum akumulator?
Untuk menyetrum akumulator diperlukan sumber tegangan DC lain yang memiliki beda potensial yang lebih besar. Misalnya
akumulator 6 volt kosong harus disetrum dengan sumber arus yang tegangannya lebih dari 6 volt. Kutub-kutub akumulator dihubungkan
dengan kutub sumber tegangan. Kutub positif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub positif akumulator. Adapun, kutub nega-
tif sumber tegangan dihubungkan dengan kutub negatif akumulator. Rangkaian ini menyebabkan aliran elektron sumber tegangan DC
berlawanan dengan arah aliran elektron akumulator.
Elektron-elektron pada akumulator dipaksa kembali ke elek- trode akumulator semula, sehingga dapat membalik reaksi kimia pa-
da kedua elektrodenya. Agar hasil penyetruman akumulator lebih baik, maka arus yang digunakan untuk mengisi kecil dan waktu
pengisian lama. Besarnya arus listrik diatur dengan reostat. Pada saat pengisian terjadi penguapan asam sulfat, sehingga menambah kepe-
katan asam sulfat dan permukaan asam sulfat turun. Oleh sebab itu, perlu ditambah air akumulator kembali.
S Gambar 9.6 Rangkaian
proses pengisian akumulator.
Di unduh dari : Bukupaket.com
160
Mari BIAS 3
1. Apakah yang dimaksud sumber arus searah?
2. Apakah yang dimaksud kapasitas aki? 3. Apakah kelemahan elemen Volta?
4. Apakah perbedaan antara elemen pri- mer dengan elemen sekunder?
5. Perubahan energi apakah yang terjadi pada saat aki
a. digunakan, b. disetrum.
Tujuan belajarmu adalah dapat:
mengukur tegangan antara kutub-kutub
sumber tegangan dan tegangan jepit
tegangan terpakai
Tujuan Pembelajaran
Susunan akumulator yang akan disetrum diisi dalam keadaan masih kosong, yaitu
a. kutub positif anode terbuat dari timbal dioksida PbSO
4
, b. kutub negatif katode terbuat dari timbal murni PbSO
4
, c . larutan elektrolit terbuat dari asam sulfat H
2
SO
4
encer. Reaksi kimia saat akumulator diisi, yaitu
· pada elektrolit : H
2
SO
4
→
2H
+
+ SO
4 2–
· pada anode : PbSO
4
+ SO
4 2–
+ 2H
2
O →
PbO
2
+ 2H
2
SO
4
· pada katode: PbSO
4
+ 2H
+
→
Pb + H
2
SO
4
Jadi, saat penyetruman akumulator pada prinsipnya meng- ubah anode dan katode yang berupa timbal sulfat PbSO
4
menjadi timbal dioksida PbO
2
dan timbal murni Pb.
C. PENGUKURAN TEGANGAN LISTRIK